В модельный ряд грузовых автомобилей ГАЗ третьего поколения входили, наряду с ГАЗ-52 грузоподъёмностью 2,5 т, ГАЗ-53 грузоподъёмностью 3,0 (позже 3,5, 4,0 и 4,5 т), полуторатонный ГАЗ-56 (серийно не выпускался) и полноприводные вездеходы ГАЗ-62 грузоподъёмностью 1,2 т и ГАЗ-66 грузоподъёмностью 2 т.
При создании нового семейства, базовым считался новый грузовик ГАЗ-52, преемник модели ГАЗ-51А, с той же колесной формулой 4х2 и грузоподъемностью. Кабина представляла собой дальнейшее развитие опытных рестайлинговых образцов и, помимо внешнего вида, отличалась наличием отопительного устройства с возможностью обдува ветрового стекла, вакуумных стеклоочистителей, работающих от специального насоса, поворотных и опускных стекол на боковых дверях. Ветровое стекло панорамного типа обеспечивало лучшую обзорность, чем прежнее, V-образное, с плоскими стеклами на автомобиле ГАЗ-51А. Разработанная для ГАЗ-52 кабина должна была применяться на всех грузовиках ГАЗ с капотной компоновкой.
Изначально предполагалось установить на автомобили 52-го семейства форкамерно-факельный двигатель. Так на свет появился ГАЗ-52Ф с колесной базой 3300мм. Опытный образцы были изготовлены в 1958-1959г.г. и один из них демонстрировался на ВДНХ в 1959 году. На ГАЗ-52Ф предполагалось устанавливать усиленное сцепление с увеличенным диаметром фрикционных накладок (внедрен впоследствии в 1961году на ГАЗ-51А), новую четырехступенчатую коробку передач с косозубыми шестернями постоянного зацепления и синхронизаторами на 3-ей и 4-ой передачах, гипоидную главную передачу, дифференциал повышенного трения. Однако из-за проблем с доводкой двигателя, этот автомобиль остался опытным.
В итоге на ГАЗ-52 устанавливалась старая рядная "шестерка" от ГАЗ-51 форсированная до 75 л.с. Фактически, ГАЗ-52 представлял собой ГАЗ-51А с новой кабиной, несколько более мощным двигателем и модернизированным шасси.
В период между 1960-1964г.г. была выпущена небольшая установочная партия. В дальнейшем из этого автомобиля при снятии с конвейера ГАЗ-51A выкристаллизовался ГАЗ-52-04.
На базе ГАЗ-52 также планировались к выпуску седельный тягач ГАЗ-52П (в дальнейшем, после модернизации, встал на конвейер как модель ГАЗ-52-06. ), длиннобазный ГАЗ-52A, автомобиль с подъемным задним бортом ГАЗ-52Я и пр.
ГАЗ-52Ф
ГАЗ-52П
ГАЗ-52А представлял собой шасси с колесной базой 3700мм для установки специализированных фургонов. Предположительно, опытно-промышленными партиями ГАЗ-52А стали выпускаться с середины 1964 года, а серийно - с середины 1965 года и до 1966 года, пока в производство не было запущено модернизированное шасси ГАЗ-52-01. По сути, ГАЗ-52А был первым серийным грузовиком 52-го семейства.
Примечательно, что ГАЗ-52А начали выпускаться именно с решеткой как на опытных образцах и выпускались в таком виде до конца 1964 года, пока не была изменена ее форма.